wykład-2 - Stefan Brock

Adresowanie obiektów
• Bit - stan pojedynczego sygnału - wejście lub
wyjście dyskretne, bit pamięci
• Bajt - 8 bitów - wartość od -128 do +127
• Słowo - 16 bitów - wartość od -32768 do 32767
-wejście lub wyjście analogowe, stan licznika lub
timera, słowo w pamięci
• Podwójne słowo - 32 bity - wartość +- 2 mld
• Wartości zmiennoprzecinkowe - wyniki obliczeń
na liczbach rzeczywistych
1
Adresowanie bajtów i słów
I3.4
Numer bitu w bajcie (liczony od prawej do
lewej) - cyfra od 0 do 7
Kolejny numer bajtu w danym obszarze
adresowym
Identyfikator obszaru. NajwaŜniejsze z nich to:
I - obszar wejść dyskretnych
Q - obszar wyjść dyskretnych
M, V - obszar pamięci wewnętrznej
2
SM - obszar rejestrów specjalnych (konfiguracyjnych)
Adresowanie bajtów i słów
Początkowy adres obiektu
V B 100
Adresowanie
bitów
Identyfikator długości obiektu:
B - bajt (8 bitów)
W - słowo ( 2 bajty)
D - podwójne słowo ( 4 bajty)
Identyfikator obszaru:
V, M - pamięć wewnętrzna
I, Q - wejścia i wyjścia dyskretne
AI, AQ - wejścia i wyjścia analogowe
SM - obszar rejestrów specjalnych
3
Adresowanie timerów i liczników
4
Adresowanie timerów
• Z kaŜdym timerem i licznikiem skojarzone
są dwie zmienne wewnętrzne:
– wskaźnik stanu (zmienna typu bitowego) - czy
nastąpiło zliczenie zadanej wartości
– stan wewnętrzny (zmienna typu słowo) - jaka
jest aktualna wartość zliczona
• Obie zmienne mają taki sam identyfikator.
To, która zostanie uŜyta zaleŜy od kontekstu
wywołania
5
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
6
1
Cykl pracy sterownika
Adresowanie liczników
Odczyt wejść
Zapis wyjść
Autodiagnostyka
7
Cykl pracy sterownika
0.5 - 50 ms
Wykonanie
programu
Zadania komunikacyjne
8
Zjawisko hazardu w układach cyfrowych
Wejścia fizyczne
Hazard - na skutek nieidealności urządzeń technicznych.
Przykład - Ŝarówka nie powinna zgasnąć, na wyjściu
bramki powinno być zawsze 1
Obraz wejść
Program
uŜytkownika
Obraz wyjść
Wyjścia fizyczne
9
Synchroniczny cykl pracy
eliminuje hazard
Szybkość powtarzania cyklu
• Praca cykliczna - kolejne szybkie tak
szybko, jak to moŜliwe
• Praca izochroniczna - w równych,
określonych przez programistę odstępach
11
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
10
12
2
Instrukcje sterujące
działaniem programu
Odczyt wejść i zapis wyjść
• Odczyt wejść binarnych - do mapy pamięci
• Zapis wyjść binarnych - z mapy pamięci
• Wyjątki:
– wejścia/wyjścia analogowe
– wejścia/wyjścia natychmiastowe (ryzyko hazardu)
• Instrukcje sterujące pracą sterownika
• Instrukcja skoku - omijanie fragmentów
programu
• Instrukcja procedury - wielokrotne uŜycie
fragmentów programu
• Instrukcja pętli FOR
• Instrukcje przerwań - bezzwłoczna reakcja
na zdarzenia
13
Instrukcje sterujące praca sterownika - watchdog
• Watchdog - licznik sprzętowy zabezpieczający
poprawną pracę sterownika
• Gdy cykl pracy nie zakończy się w zadanym
czasie (300 ms dla S7-200) - następuje restart
systemu
• Programista ma moŜliwość przedłuŜenia okresu
wyznaczonego przez watchdog
14
Instrukcje sterujące praca sterownika - End
• Cewka (End) kończy analizę bieŜącego cyklu
sterownika
• Powinna być zapisana na końcu programu postać bezwarunkowa
• MoŜna uŜywać w programie wcześniej, dla
zaniechania dalszych obliczeń - postać
warunkowa
Gdy jest załączone wejście I0.0
Programowy reset
watchdoga
to zakończ bieŜący cykl
15
Instrukcje sterujące praca sterownika - Stop
• Zakończenie wykonywania pogramu i
przejście w tryb Stop
• Wyjścia przechodzą w stan domyślny
• Wymagana interwencja operatora ponowne uruchomienie programu
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
Instrukcja skoku
• UmoŜliwia ominięcie fragmentu programu
• MoŜliwy tylko skok „do przodu” - nie
tworzy pętli
Gdy wskaźnik awarii
modułu wejścia/wyjścia
To przerwij pracę
sterownika
16
Identyfikator 0..255
Instrukcja:
skok do miejsca
oznaczonego
etykietą nr n
Etykieta nr n
17
18
3
Instrukcja procedury
Instrukcja skoku - przykład
Gdy nastąpiło utracenie
danych zapisanych w pamięci
w trakcie wyłączenia
zasilania (sygnalizowane
specjalnym bitem SM0.2)
Skok do etykiet nr 4
• Gdy pewien fragment programu wykonywany
jest wielokrotnie -moŜna go zapisać w postaci
odpowiednio wywoływanej procedury - krótszy
program
• Gdy pewien fragment programu wykonywany
jest incydentalnie - moŜna go zapisać w postaci
jednorazowo wywoływanej procedury program bardziej przejrzysty
Etykieta nr 4
19
Instrukcje pętli iteracyjnej FOR
Instrukcja procedury - przykład
Program główny
20
Gdy jest to pierwszy cykl
pracy po restarcie systemu
(co jest sygnalizowane bitem
SM0.1)
blok organizacji
pętli
Wywołanie procedury
nr 10
Początek treści programu
procedury
gdy ustawiony bit M14.3
to powrót do programu
głównego
21
22
Źródła zdarzeń przerwań w S7-214
Instrukcje przerwań
• Przerwanie - sposób obsługi zdarzeń
zewnętrznych, w dowolnym momencie
cyklu pracy sterownika
• Procedura obsługi przerwania powinna być
krótka, aby nie zakłócać normalnejpracy
sterownika
• Po obsłuŜeniu przerwania następuje powrót
do normalnej pracy
23
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
wskaźnik końca pętli
• Zmiana stanu wybranych wejść dyskretnych
- I0.0 ... I0.3
• Łącze szeregowe - odebranie nowego znaku
lub zakończenie wysyłania
• Wewnętrzne sygnały upływu czasu programowane od 5 do 255 ms
• Zliczenie zadanej liczby przez szybkie
liczniki
24
4
Instrukcje obsługi przerwań
Obsługa przerwań
Powrót z przerwania
Zgoda na
wykonanie
• Obsługa wszystkich przerwań moŜe być
globalnie blokowana (stan domyślny) lub
wznawiana
• KaŜde ze zdarzeń moŜe być indywidualnie
blokowane
• KaŜde ze zdarzeń moŜe być dynamicznie
przypisywane do odpowiednich procedur
obsługi
Skojarz zdarzenie
z procedurą
obsługi przerwania
Zerwij skojarzenie:
moŜna do tej
samego zdarzenia
dołaczyć inną
procedurę, a do
zwolnionej
procedury dołączyć inne
zdarzenie
Numer
procedury
25
Numer zdarzenia (wg dokumentacji)
26
Przerwania - przykład
W pierwszym cyklu (SM0.1) skojarz
zdarzenie nr 0 (narastające zbocze na
wejściu I0.0) z procedurą nr 4
Globalna zgoda na przerwania
Instrukcja przypisania
Zgoda na
wykonanie operacji
Wskaźnik błędu
wykonania
(ENO=0)
Gdy wykryty błąd układów
wejścia/wyjścia (SM5.0) - zakończ
obsługę zdarzenia nr 0
Gdy ustawione M5.0 zablokuj
wszystkie przerwania
Przepisuje wartość IN do zmiennej OUT
Warunkowy powrót w razie SM5.0
Właściwa instrukcja dla właściwego typu danych
27
Instrukcje arytmetyczne - komparatory
28
Komparatory - przykład uŜycia
• Komparatory porównują dwie wielkości
• ZaleŜnie od wyniku porównania wyjście
jest równe wartości logicznej Prawda lub
Fałsz
• Komparatory wymagają odpowiedniego
typu argumentów
29
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
30
5
Instrukcje matematyczne
- zasady zapisu
Wskaźnik błędu
wykonania
(ENO=0)
Zgoda na
wykonanie operacji
Składniki operacji matematycznej.
Typ W (słowo), na przykład
VW, C, T, AIW, IW, QW, stała
Instrukcje matematyczne
- liczby całkowite
Wynik operacji matematycznej.
Typ W, na przykład
VW, C, T, AQW, QW
31
Instrukcje matematyczne - przykład
32
Instrukcje matematyczne
- liczby rzeczywiste
Typy wartości
wejściowych
i wyjściowych:
D (podwójne słowo),
interpretowane jako
liczba rzeczywista
33
34
Liczby rzeczywiste - przykład
35
dr inŜ. Stefan Brock 2008/2009
6